镍的造锍熔炼

世上无难事，只要肯攀登镍锍吹炼的基本反应火法炼镍流程中电炉、闪速炉等冶炼设备产生的低镍锍，由于其成分不能满足精炼工序的处理要求，因此必须进行低镍锍的进一步处理，这一过程大都在卧式转炉中进行。

低镍锍吹炼的任务是向转炉内低镍锍熔体中鼓入空气和加入适量的石英熔剂，将低镍锍中的铁和其他杂质氧化后与石英造渣，部分硫和其他一些挥发性杂质氧化后随烟气排出，从而得到含有价金属（Ni,Cu,Co 等）较高的高镍锍和含有价金属较的转炉渣,由于它们各自的密度不同而进行分层m 密度小的转炉渣浮于上层被排除。

高镍锍中的贵金属和部分钴也进入高镍锍中。

转炉吹炼是一个强烈的自热过程，所需要的热量全部由吹炼低镍锍过程中铁、硫及其他杂质的氧化放热和造渣反应放热来供给。

低镍锍吹炼与铜锍吹炼不同，只有第一周期，没有明显的第二周期，当低镍锍吹炼到含铁2%～4%时就作为转炉的产出物而倒出，因此低镍锍的吹炼只有造渣期，没有造金属镍期，在造渣过程中，分批加入低镍锍和生渣，保持炉内一定的液面，以保证操作的正常运行。

低镍锍的主要成分是FeS、Fe3O4、Ni3S2、Cu2S、ZnS 等，如果M 代表金属，MS 代表金属硫化物，MO 代表金属氧化物，在吹炼1250℃左右的高温下硫化物一般可按下列反应进行氧化：MS+3/2O2=MO+SO2 （1—1）MS+O2=M+SO2 （1—2）按(1—2)式进行吹炼镍锍产出金属镍要1650℃的温度，而一般卧式转炉炼不能达到如此高温,即(1—2)式不能顺利进行，（1—1）式便成为低镍锍吹炼的主要反应。

叛断一种硫化物沿何种方式进行氧化反应，较精确的方法是计算反应的自由能变化。

为简便起见，在生产实践中常常根据在该温度下金属对氧的亲和力以及硫对氧的亲和力大小来叛断。

铁对氧的亲和力最大,依次为钴、镍、铜，故在吹炼过程中铁最易被氧化。

铜、镍、钴、铁对硫的亲和力,恰与对氧的亲和力相反，故金。

镍的冶炼工艺现代生产镍的方法主要有火法和湿法两种。

根据世界上主要两类含镍矿物（含镍的硫化物和氧化物）的不同，冶炼方法各异。

镍硫化矿目前主要采用火法处理，通过精矿焙烧反射炉（电炉或鼓风炉）冶炼铜镍硫吹炼镍精矿电解的金属镍。

氧化矿主要是含镍红土矿，其褐铁矿层，含铁多、硅镁少，镍低、钴较高，一般采用湿法工艺处理，主要方法有氨浸法和硫酸法两种。

下层是混有脉石的腐植土层（包括硅镁性镍矿），含硅镁高、低铁、镍较高、钴较低，这类矿一般采用火法工艺处理。

2.1湿法工艺流程介绍目前成熟的湿法工艺流程有还原焙烧氨浸流程、高压酸浸流程和常压酸浸流程。

2.1.1还原焙烧氨浸流程还原焙烧氨浸流程处理褐铁矿或褐铁矿和残积层矿的混合矿矿石先干燥然后矿石中的镍在700℃时选择性还原成金属镍钴和一部分铁被一起还原还原的金属镍经过氨浸回收。

还原焙烧氨浸流程的缺点有矿石处理采用干燥、还原、焙烧等工序消耗能量大消耗多种化学试剂镍和钴的回收率比火法流程和高压酸浸流程低。

2.1.2高压酸浸流程高压酸浸流程主要处理褐铁矿和一部分绿脱石或蒙脱石。

加压酸浸一般在衬钛的高压釜中进行浸出，温度245℃-260℃，通过液固分离、镍钴分离，生产电解镍、氧化镍或镍冠，有些工厂生产中间产品，如混合硫化镍钴或混合镍钴氢氧化物。

高压酸浸流程处理的红土矿要求含MgO/Al2O3低，通常含MgO＜4%（含MgO越高,耗酸越高）,含Al 低的矿石。

2.1.3其他湿法工艺流程有些湿法工艺流程正在进行试验和进一步评估如强化高压酸浸工艺、常压酸浸工艺、硫酸堆浸工艺和氯化浸出工艺。

2.2火法工艺流程现有的火法工艺处理红土矿工艺流程有传统的回转窑—电炉工艺；多米尼加鹰桥竖炉—电炉工艺；日本大江山回转窑直接还原法。

多米尼加鹰桥竖炉——电炉工艺流程是红土矿经过干燥脱水、制团、采用竖炉煅烧生产部分还原煅烧团矿、电炉熔炼生产粗镍铁，粗镍铁在钢包炉中精炼。

日本大江山回转窑直接还原法生产镍铁，该流程分为三个步骤：（1）物料预处理：磨矿、混合与制团，以提高回转窑操作效果；（2）冶炼工艺：回转窑煅烧、金属氧化物还原与还原金属的聚集；（3）分离处理：回转窑产出的熟料采用重选与磁选分离出镍铁合金。

书山有路勤为径，学海无涯苦作舟
硫化矿物料提镍工艺
硫化矿是当前提镍工业的主要资源。

硫化矿造锍熔炼工艺是目前处理硫化镍矿的主要方法，通过鼓风炉、反射炉、电炉、闪速炉和熔池炉熔炼，将浮选得到的镍精矿造硫产出低镍锍，经转炉吹炼得到高镍锍，然后再通过不同精炼工艺获得镍的最终产品，并提取伴生有价金属。

由于闪速熔炼中SO2 浓度高，利于制酸，可以防止和减少环境污染，是目前发展较快的先进熔炼工艺。

各厂家高镍锍的精炼工艺如表1 所示。

表1 高镍锍的主要精炼工艺和典型生产厂家
主要厂家（投产年）
高镍锍简要精炼工艺
主要产品
加拿大汤普森厂（1961）
日本住友公司（1966）
高镍锍阳极电解精炼
电镍
金川公司（1963）
高锍磨浮→硫化镍阳极电解精炼
电镍
加拿大科尔博恩港精炼厂，前苏联北镍公司等
高锍磨浮→硫化镍还原熔炼→粗镍电解
电镍
英国克莱达奇厂（1902）
氧化焙烧/还原焙烧→常压加压羰基法。

转炉高冰镍冶炼工艺流程转炉高冰镍冶炼那点事儿。

咱今天就来唠唠转炉高冰镍冶炼的工艺流程。

这转炉高冰镍冶炼啊，就像是一场奇妙的化学魔术表演呢。

一、原料准备。

这就好比是做饭前先准备食材一样。

转炉高冰镍冶炼需要镍精矿之类的原料。

这些原料可得是高质量的呀，要是原料不行，那后面可就麻烦大了。

就像你做菜，食材不新鲜，做出来的菜肯定不好吃。

镍精矿里得有足够的镍含量，还不能有太多杂质。

要把这些原料处理一下，弄成合适的粒度和状态，这样才能放进转炉里开始冶炼。

二、转炉熔炼。

这可是整个工艺流程的重头戏呢。

把准备好的原料放进转炉里，就像把食材放进锅里开始煮一样。

转炉里面可是超级热的，温度高得吓人。

在这么高的温度下，原料开始发生各种奇妙的化学反应。

那些镍呀、铁呀、硫呀，都开始重新组合，就像一群小伙伴在热热闹闹地开派对。

在这个过程中，氧气也会参与进来，它就像是一个调皮的小捣蛋鬼，在里面搅和，让反应变得更加复杂。

转炉不停地转动，就像是在给里面的原料做按摩，让它们充分反应。

这个时候，会产生很多的气体，这些气体可不能小瞧，得好好处理，要是随便排放，那可就对环境不友好啦。

三、造锍熔炼。

这一步也很关键哦。

在转炉熔炼的基础上，会进行造锍熔炼。

这时候会形成一种特殊的熔体，就像是一种超级浓稠的液体。

这个熔体里面包含着很多有用的东西，比如说高冰镍。

这个过程就像是在大海里捞珍珠一样，要把高冰镍从众多的物质中分离出来。

这个熔体的成分和性质得控制得很好，如果控制不好，高冰镍的质量就会受到影响。

四、精炼。

精炼就像是给高冰镍来一次大变身。

高冰镍从转炉里出来的时候，虽然已经有了基本的模样，但是还不够完美。

精炼就是要把里面的杂质进一步去除，让高冰镍的纯度更高。

这个过程可能会用到一些特殊的试剂或者方法，就像给高冰镍做美容一样。

把高冰镍变得更纯净，这样它的价值就更高啦。

就像一个人经过精心打扮之后，变得更加出众一样。

五、产品处理。

高冰镍经过精炼之后，就到了最后的产品处理阶段啦。

镍的造锍熔炼是一种将镍矿石转化为镍铁合金的重要工艺过程。

在这个过程中，镍矿石经过一系列的物理和化学反应，最终得到高纯度的镍铁合金。

以下是对镍的造锍熔炼的详细介绍。

一、镍矿石的选矿镍的造锍熔炼首先需要进行选矿处理。

镍矿石常见的有磁镍矿、硫化镍矿和氧化镍矿等。

选矿的目的是通过物理方法将镍矿石中的杂质去除，提高镍的品位。

常用的选矿方法包括浮选、磁选、重选等。

选矿过程中还需考虑镍矿石的矿石类型、矿石性质以及产品要求等因素。

二、镍矿石的破碎和粉磨经过选矿处理后的镍矿石需要进行破碎和粉磨。

破碎的目的是将矿石分解成较小的颗粒，方便后续的浸出和熔炼操作。

常用的破碎设备有颚式破碎机、圆锥破碎机等。

粉磨的目的是进一步细化矿石颗粒，提高矿石的表面积，有利于浸出和还原反应。

常用的粉磨设备有球磨机、磨辊机等。

三、镍矿石的浸出经过破碎和粉磨后的镍矿石需要进行浸出操作。

浸出是指将矿石中的有价金属溶解到溶液中。

常用的浸出方法有酸浸法、氧化浸法和氨浸法等。

在镍的造锍熔炼中，常用的浸出方法是酸浸法。

酸浸法通常采用硫酸和盐酸等酸性溶液，将镍矿石中的镍离子溶解到溶液中。

四、镍的还原镍矿石中的镍离子在浸出后需要进行还原操作，将其还原成金属镍。

常用的还原方法有焙烧还原法和直接还原法。

焙烧还原法是将浸出得到的镍盐溶液经过蒸发和焙烧等处理，得到金属镍。

直接还原法是将浸出得到的镍盐溶液中的镍离子通过化学反应直接还原成金属镍。

五、镍的造锍经过还原后的金属镍需要进行造锍操作，将其转化为镍铁合金。

造锍的主要目的是利用高温条件下的冶炼反应，使镍与铁发生合金化反应，得到镍铁合金。

在造锍过程中，通常需要添加一定量的焦炭或其他还原剂，以提供还原剂中的碳对镍的还原作用。

造锍过程中，还需控制合金中的硫含量和杂质含量，以获得所需的镍铁合金品位。

六、镍铁合金的精炼经过造锍得到的镍铁合金还需进行精炼操作。

精炼的目的是进一步除去镍铁合金中的杂质，提高镍铁合金的纯度。

常用的精炼方法有氧化精炼、电解精炼和火法精炼等。

三种类型，九种工艺：一文告诉你我国镍铁生产究竟有多全面文 | 燕一、镍铁分类与发展镍按照生产原料的不同可以分为原生镍和再生镍，原生镍的生产原料来自于镍矿，再生镍的生产原料来自于含镍废料。

其中原生镍包括：电解镍、镍铁和镍盐，其中电解镍根据国标GB/T6516-2010的规定，可分为Ni9999、Ni9996、Ni9990、Ni9950、Ni9920五个牌号；镍铁，又称为含镍生铁，是镍和铁的合金，主要由红土镍矿进行火法冶炼烧结而成，镍铁的镍金属含量约为5%～30%，按照含量不同可以分为，高镍生铁、中镍生铁和低镍生铁。

从目前我国的镍金属生产工艺路线来看，主要分为三大类型：一是利用硫化镍矿资源，采用火法冶炼-电解精炼工艺生产电解镍，这是目前国内最主流的电解镍生产方式，甘肃金川、新疆新鑫矿业等公司都是采取这种工艺生产电解镍。

第二种类型是利用氧化镍矿，采用湿法冶炼工艺生产电解镍，目前国内的江西江锂科技、广西银亿科技矿冶公司等采用这种湿法工艺利用氧化镍矿生产电解镍，但这种工艺目前在国内应用的并不多。

第三种类型则是利用进口氧化镍矿，采用高炉或者矿热电炉生产含镍生铁（或镍铁），这种工艺目前已成为国内处理印尼、菲律宾氧化镍矿的主要方式。

中钢中宝滨海镍业、福建德盛镍业等东部沿海地区的企业均是采用这种工艺生产镍铁。

值得注意的是，由于我国硫化镍矿的短缺，加之镍铁具有的成本优势，因此利用氧化镍矿生产镍铁已成为我国未来镍金属产业的主要发展方向。

特别是在2005年之后，国际电解镍价格快速上涨，使得利用氧化镍矿生产镍铁在经济上更具优势，刺激了国内镍铁产量的快速增长。

在国内镍金属的消费总量结构中，镍铁已成为最主要的供应形式，这种消费结构的转变使得未来我国对进口氧化镍矿的依赖严重加深。

二、镍铁生产工艺1. 回转窑一矿热炉工艺(简称RKEF)RKEF工艺生产镍铁是目前发展较快的红土镍矿处理工艺。

其工艺成熟、设备简单易控、生产效率高。

不足是需消耗大量冶金焦和电能，能耗大、生产成本高、熔炼过程渣量过多、熔炼温度(1500℃左右)较高、有粉尘污染等。

书山有路勤为径，学海无涯苦作舟高镍锍的湿法提取一、高镍锍精炼方法概述镍冶炼的原料主是是硫化矿。

对于硫化镍（铜）精矿的火法粗炼过程几乎都是用造锍熔炼方法，产出高镍（铜）锍作为进一步提取镍的原料。

现行高镍锍精矿工艺方法如图1。

我国镍湿法冶炼厂所处理的高镍锍的主要化学成分如下表。

传统的高镍锍湿法提取工艺过和程是磨浮初步分离铜、镍，将所得二次镍精矿铸成阳极进行电解精炼。

该法的缺点是金属直收率低，返料量大，贵金属分散。

在图1，羰基法有加（中）压羰基法和高压羰基法，用来处理焙烧或吹炼的高镍锍或精矿，产出金属镍粉或团块。

[next]下新疆阜康冶炼厂系首家采用太酸浸出—黑镍除钴—电积流程，从高镍锍生产金属镍的工厂，其工艺借鉴了北京矿冶研究总院1983 年为某厂金属化高镍锍提镍湿法冶金工艺所作的试验研究工作的成果。

处理的原料为喀拉通克镍精矿，年生产能力为2000t 电解镍。

阜康冶炼厂采用一段常压、二段加压的两段逆流浸出工艺,将铜、铁、贵金属抑制于浸出渣中，镍钴被选择性浸出进入溶液，净化作业采用较简单的NiOOH(黑镍)除钴法,净化后的浸出液用电解沉积法产出金属镍。

该工艺金属回收率高,又因减少了铜镍高锍缓冷、磨浮、熔炼等过程，所以流程短,建厂投资省；工艺过程中无有害气体的使用和产生，有利于环境保护；生产中电解液的循环量少,槽电压低,比镍的硫化物电解的试剂消耗及能耗均较低。

（2）氯化浸出法氯化浸出是指在水溶液中进行的湿法气化过程,即通过氯化使高镍锍中的镍、钴、铜等呈氯化物形态溶解的过程。

由于氯和氯化物化学活性很高,生成的氯化物溶解度大，对杂质的络合力又较强，因此在常温、常压下,氯化浸出就能达到在其他介质中必须加温、加压下才能达到的技。

造锍熔炼的基本原理(一)造锍熔炼的基本原理什么是造锍熔炼？造锍熔炼是一种将金属矿石转化为金属锍的冶金过程。

锍是金属矿石在高温下部分熔化的产物，其中含有金属和非金属成分。

通过进一步处理，金属锍可以被提纯并用于制造各种金属制品。

造锍熔炼的基本步骤1.矿石破碎：首先，将金属矿石进行破碎，以增加其表面积和接触面，便于后续处理。

2.矿石浮选：将破碎后的矿石放入浮选机中，通过气泡吸附的方式分离金属矿石和非金属矿物。

在浮选过程中，利用矿石表面的物化性质，使金属矿石浮起来，而非金属矿物沉入底部。

3.锍矿化：经过浮选的金属矿石被送入熔炼炉，并与熔剂（通常是氧化剂和还原剂的混合物）一起加热。

在高温下，金属矿石开始熔化，并与熔剂中的其他化学物质发生反应。

4.分离：在熔炼过程中，金属和非金属成分会发生相互作用，生成金属锍和熔渣。

通过浮力和密度的差异，可以将金属锍与熔渣分离。

5.精炼：分离得到的金属锍可能含有杂质，需要进行精炼。

精炼过程中，通过加入化学剂或调节温度、压力等参数，可以进一步纯化金属锍。

6.冷却和固化：经过精炼的金属锍被冷却成块状，并固化为有固定形状的金属。

造锍熔炼的原理解析1.浮选原理：浮选是根据矿物表面与气泡的相互作用来实现分离的。

通过给矿浆注入含有诸如气体或化学药品的液体，使气泡产生并吸附在目标矿物表面，从而改变其浮力或附着特性。

2.熔渣分离原理：熔渣分离是利用熔渣与金属锍的密度和浮力差异来实现的。

通过控制熔渣的成分和温度，可以调节其物理性质，使得熔渣具有更高的密度，从而下沉或被分离出来。

3.精炼原理：精炼是通过控制反应条件和添加特定的化学剂来消除金属锍中的杂质。

常用的精炼方法包括化学精炼、电解精炼、熔盐精炼等。

造锍熔炼的应用领域造锍熔炼广泛应用于金属冶金工业，包括以下领域：•铁矿石冶金：将铁矿石熔炼成熔铁，用于生产钢材或其他铁制品。

•铜冶金：将铜矿石熔炼成熔铜，用于制造电线、管道等。

•铝冶金：将铝矿石熔炼成熔铝，用于汽车制造、建筑等行业。

造锍熔炼的化学方程式嘿，朋友们，今天咱们来聊聊造锍熔炼那点事儿，这里面的化学方程式可有趣着呢！你看啊，就像一场神奇的魔法，比如说铜精矿造锍熔炼的时候，2CuFeS₂ + O₂ = Cu₂S + 2FeS + SO₂↑。

这就好比是铜精矿里的那些小粒子们在开一场盛大的派对。

CuFeS₂这些小粒子啊，就像是一群性格各异的小伙伴，氧气O₂就像一个活力四射的捣蛋鬼闯了进来。

然后呢，就变成了Cu₂S和2FeS这些新的小团体，还冒出了个像调皮小气球一样的SO₂飞走啦。

再看这个反应，2FeS + 3O₂ = 2FeO + 2SO₂↑。

FeS就像是两个紧紧抱在一起的小铁人和小硫人，氧气这个大力士一来，就把它们拆分开啦，变成了FeO这个新组合，还有那像小尾巴一样的SO₂跑出去了。

这就像是在玩一场化学版的变形金刚游戏呢。

还有哦，2Cu₂S + 3O₂ = 2Cu₂O + 2SO₂↑。

Cu₂S像是一对双胞胎铜和硫，氧气又来搞事情啦，就像一阵魔法风，把它们变成了Cu₂O和SO₂。

那Cu₂O就像两个戴着红帽子的小铜人站在那，而SO₂又像个小幽灵飘走了。

接着呢，Cu₂S + 2Cu₂O = 6Cu + SO₂↑。

这就像是一场大团聚和大变革。

Cu₂S和Cu₂O就像两个不同家族的成员，碰到一起后，“轰”的一下，就变出了好多闪亮的小铜人Cu，还顺带产生了那个老是跑出来捣乱又溜走的SO₂。

在造锍熔炼里，FeO + SiO₂ = FeSiO₃。

FeO就像一个孤单的小铁球，SiO₂像是一堆沙子，它们一混合啊，就像小铁球被沙子包裹起来一样，变成了FeSiO₃。

再比如说，Cu₂O + FeS = Cu₂S + FeO。

Cu₂O和FeS就像两个准备交换舞伴的舞者，跳完舞后就变成了Cu₂S和FeO，特别神奇。

还有2Fe₃O₄ + 3O₂ + 12SiO₂ = 6Fe₂SiO₄ + 6SO₂↑。

Fe₃O₄就像一群铁兄弟抱团，氧气和SiO₂加入后，就像一场超级大混战，最后变成了Fe₂SiO₄和SO₂，那SO₂又像个逃窜的小老鼠跑掉了。

现代生产镍的方法主要有火法和湿法两种。

根据世界上主要两类含镍矿物（含镍的硫化矿和氧化矿）的不同，冶炼处理方法各异。

含镍硫化矿目前主要采用火法处理，通过精矿焙烧反射炉（电炉或鼓风炉）冶炼铜镍硫吹炼镍精矿电解得金属镍。

氧化矿主要是含镍红土矿，其品位低，适于湿法处理；主要方法有氨浸法和硫酸法两种。

氧化矿的火法处理是镍铁法。

工艺操作：硫化镍精矿的火法冶炼硫化镍精矿的火法冶炼流程如图29－2所示。

其主要工艺特点如下：（1）熔炼。

镍精矿经干燥脱硫后即送电炉（或鼓风炉）熔炼，目的是使铜镍的氧化物转变为硫化物，产出低冰镍（铜镍锍），同时脉石造渣。

所得到的低冰镍中，镍和铜的总含量为8%－25%（一般为13%－17%），含硫量为25%。

（2）低冰镍的吹炼。

吹炼的目的是为了除去铁和一部分硫，得到含铜和镍70%－75%的高冰镍（镍高硫），而不是金属镍。

转炉熔炼温度高于1230℃，由于低冰镍品位低，一般吹炼时间较长。

（3）磨浮。

高冰镍细磨、破碎后，用浮选和磁选分离，得到含镍67%－68%的镍精矿，同时选出铜精矿和铜镍合金分别回收铜和铂族金属。

镍精矿经反射炉熔化得到硫化镍，再送电解精炼或经电炉（或反射炉）还原熔炼得粗镍再电解精炼。

（4）电解精炼。

粗镍中除含铜、钻外，还含有金、银和铂族元素，需电解精炼回收。

与铜电解不同的是这里采用隔膜电解槽。

用粗镍做阳极，阴极为镍始极片，电解液用硫酸盐溶液硫酸盐和氯化盐混合溶液。

通电后，阴极析出镍，铂族元素进入阳极泥中，另行回收。

产品电镍纯度为99.85%－99.99%。

用火冶法处理氧化镍制取镍铁和金属镍硅酸氧化矿可以用火冶法熔炼，经还原、熔化和精炼得到镍。

还原时要争取使氧化镍完全变为金属镍。

熔化时流言蜚语镍铁将同较轻的渣分开。

镍铁的含镍量取决于部分还原过程的选择能力。

采用焦炭作还原剂，也可采用硅铁作还原剂。

为了除去粗镍铁中的杂质碳、硫、磷和铬，必须进行精炼。

在电炉中用碳直接部分还原炼制镍铁在矿热炉中采用碳热法将矿石还原成镍铁，随后进行精炼。